全自動洗衣機設(shè)計——PLC設(shè)計.

1、東北石油大學(xué)PLC 應(yīng)用訓(xùn)練課 程PLC 應(yīng)用訓(xùn)練題目全自動洗衣機設(shè)計院系電氣信息工程學(xué)院專業(yè)班級電氣 14-4學(xué)生姓名周晶雯學(xué)生學(xué)號140603140403指導(dǎo)教師白麗麗 賈瑩2017 年 10 月 6 日PLC 應(yīng)用訓(xùn)練任務(wù)書課程PLC 應(yīng)用訓(xùn)練題目全自動洗衣機設(shè)計專業(yè) 電氣工程及其自動化姓名周晶雯學(xué)號140603140403主要內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計要求，運用所學(xué)的電器控制與PLC 的基礎(chǔ)知識，自行設(shè)計一以PLC 為控制核心，清洗、放水、甩干的時間由PLC 內(nèi)的計數(shù)器控制的全自動洗衣機?；疽螅?. 編寫梯形圖程序；2. 編寫語句表程序。主要參考資料：1 陳有卿 .實用電子制作精選M. 北京：

2、機械工業(yè)出版社，20112 孫宏昌，楊后川.西門子S7-200PLC應(yīng)用完全精通M. 北京：電子工業(yè)出版社，20153 張鳳言 .電子電路基礎(chǔ)M. 北京：高等教育出版社，20134 高坤 .基于 PLC 的全自動洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計J.科技傳播.2015， 135 王亞欣 .全自動洗衣機的PLC 控制 J.科技廣場.2008， 03完成期限2017.9.25-2017.10.6指導(dǎo)教師白麗麗 賈瑩專業(yè)負(fù)責(zé)人徐建軍1 訓(xùn)練要求1 1.1 設(shè)計要求 11.2 工作原理 11.3 控制流程圖 1. .2 程序設(shè)計訓(xùn)練2 2.1 梯形圖程序 2. .2.2 語句表程序 8. .3 程序運行的界面114

3、總結(jié) 1.5.1 訓(xùn)練要求1.1 設(shè)計要求在老式的全自動洗衣機中，洗衣機的控制程序往往是由單片機作為中心控制系統(tǒng)的。但是單片機的指令系統(tǒng)相對復(fù)雜，使得編寫的洗滌、脫水程序相對復(fù)雜；而且設(shè)計時要顧及電路的各種保護(hù)裝置，這些裝置增加了整體硬件的復(fù)雜性，使其故障率升高。而以 PLC 為控制核心則可以克服以上缺點。本次設(shè)計，硬件上采用的是西門子公司生產(chǎn)的S7-200CPU226型號的PLC。全自動洗衣機的洗衣桶和脫水桶是同時安放的，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，是脫水桶，內(nèi)桶周圍有許多小孔，使內(nèi)桶和外桶水流相通。洗衣機的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時，通過控制系統(tǒng)將進(jìn)水電磁閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注

4、入到外桶。排水時，通過控制系統(tǒng)將排水電磁閥打開，將水由外桶排到機外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機驅(qū)動波盤的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時的脫水桶不旋轉(zhuǎn)。脫水時，控制系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。在全自動洗衣機的快速程序中，由于每遍清洗、放水、甩干的時間由PLC 內(nèi)部的計數(shù)器控制，所以只要改變計數(shù)器參數(shù)就可以改變時間。1.2 工作原理全自動洗衣機在按下啟動按鈕后，洗衣機開始進(jìn)水，水滿時洗衣機停止進(jìn)水并開始洗滌正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)洗滌一定時間后暫停，暫停一定時間后開始反轉(zhuǎn)洗滌，反轉(zhuǎn)洗滌一定時間后暫停，約5s 后，此時若正、反洗滌次數(shù)未滿5 次則返回從進(jìn)水開始的全部動作，若滿五次則開始排水。當(dāng)水位

5、下降到低水位時開始脫水并繼續(xù)排水，脫水到一定時間后即完成一次從進(jìn)水到脫水的全過程。此時若未完成3 次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了3 次大循環(huán)，則蜂鳴器報警，報警15s后結(jié)束全部動作并自動停機。按照以上工作原理可以定義全自動洗衣機的工作方式如下：1) 按啟動按鈕，首先進(jìn)水電磁閥打開，進(jìn)水指示燈亮；2) 按上限按鈕，進(jìn)水指示燈滅，攪輪正、反攪拌，兩燈輪流亮滅；3) 等待幾秒，排水燈亮，后甩干桶燈亮了又滅；4) 按下限按鈕，排水燈滅，進(jìn)水燈亮；5) 重復(fù)兩次(1) -( 4)的過程；6) 第三次按下限按鈕時，蜂鳴器亮5s后滅，整個過程結(jié)束；7) 在操作過程中，按停止

6、按鈕可結(jié)束動作過程；8) 手動排水按鈕是獨立操作命令，按下手動排水后，必須要按下限按鈕。2 程序設(shè)計訓(xùn)練2.1 梯形圖程序全自動洗衣機的梯形圖如圖2 所示。32 全自動洗衣機梯形圖程序2 全自動洗衣機梯形圖程序（續(xù)1）52 全自動洗衣機梯形圖程序(續(xù)2)9圖 2 全自動洗衣機梯形圖（續(xù)5）2.2 語句表程序全自動洗衣機語句表程序如下：TITLE= 全自動洗衣機Network 12.3 通過 M0.1 停止系統(tǒng)工作LDSM0.1OI0.1SM0.0, 1RM0.1, 1Network 2/ 進(jìn)水開始LDM0.0AI0.0SM0.1,1RM0.0,1Network 3/ 排水激活LDM0.1AI0

7、.2SM0.2,1RM0.1,1Network 4/ 激活 T38 延時LDM0.2AT37SM0.3,1RM0.2,1Network 5/ 定時一定時間后，啟動正轉(zhuǎn)LD M0.3AT38SM0.4,1RM0.3,1Network 6/ 開始洗滌計數(shù)LDM0.4AT39LPSANC0SM0.2, 1LRDAC0SM0.5,1LPPRM0.4,1Network 7/ 定時一定時間后，啟動反轉(zhuǎn)LDM0.5AT40SM0.6,1RM0.5,1Network 8/ 啟動甩干LDM0.6AT41SM0.7,1RM0.6,1Network 9/ 洗滌計數(shù)LDM0.7AI0.3LPSANC1SM0.1, 1

8、LRDAC1SM0.1, 1LPPR M0.7, 1Network 10/ 重新開始準(zhǔn)備好LDM1.0AT42SM0.0,1RM1.0,1Network 11/ 進(jìn)水LDM0.1=Q0.0Network 12/ 正轉(zhuǎn)LDM0.2=Q0.1TONT37, 50Network 13/ T38 計時LDM0.3TONT38, 10Network 14/ 反轉(zhuǎn)并計時LDM0.4=Q0.2TONT39, 50Network 15/ 甩干條件準(zhǔn)備LD M0.5OM0.6OM0.7=M0.2Network 16/ T40 計時LDM0.5TONT40, 30Network 17/ 反轉(zhuǎn)攪拌并T41 計時LD

9、 M0.621=Q0.3TON T41, 100Network 18/ 結(jié)束蜂鳴LDM1.0=Q0.5TONT42, 50Network 19/ 洗滌計時LDM0.1LDM0.0CTUC1, 2Network 20/ 洗滌總計時LDM0.3LDM0.1CTUC0, 2Network 21/ 放水LDI0.4OM0.2OQ0.4ANI0.1ANI0.3=Q0.4Network 22/ 激活蜂鳴LDI0.3RQ0.4, 13 程序運行的界面下圖 3 為程序編譯成功后的輸出窗口界面。圖 3 程序編譯輸出窗口根據(jù)設(shè)計所選用的CPU 型號， S7-200的仿真界面如下圖4。4 S7-200CPU226

10、型 PLC 仿真界面使用 S7-200 仿真軟件模擬硬件，將編譯好的梯形圖程序載入仿真軟件中，運行并記錄結(jié)果。依次按步驟操作：1) 按下啟動按鈕，將I0.0 閉合，此時M0.0 被置位， M0.1 得電吸合，Q0.0常開觸點閉合，全自動洗衣機開始進(jìn)水；進(jìn)水至高水位時，I0.2 閉合， M0.2 被置位，M0.1 復(fù)位， Q0.0失電，進(jìn)水停止。部分梯形圖對應(yīng)狀態(tài)如下圖5。圖 5 梯形圖運行（進(jìn)水開始停止）2)I0.1， M0.2 得電吸合，使Q0.1 得電工作，洗衣機開始正轉(zhuǎn)洗滌，并開始使用 T37 計時，一定時間后，正轉(zhuǎn)洗滌停止，M0.3 置位， M0.2 復(fù)位； T38 激活得電，洗衣機暫

11、停一段時間后，M0.4 得電吸合，使Q0.2 得電工作，洗衣機開始反轉(zhuǎn)洗滌，T39 計時后，反轉(zhuǎn)洗滌停止，M0.2 置位， M0.4 復(fù)位。部分梯形圖對應(yīng)狀態(tài)如下圖6。6 梯形圖運行（正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)洗滌）3） M0.1 接通一次計數(shù)為1，接通 3 次后激活M0.5，經(jīng) T40 的暫停后激活M0.6，經(jīng) T41 的暫停后激活M2.0， 進(jìn)而激活Q0.4， 進(jìn)行排水工作。部分梯形圖對應(yīng)狀態(tài)如下圖7。圖 7 梯形圖運行（洗滌計時以及放水）4） 當(dāng)排水工作完成后，I0.3 有輸出，將激活M1.0，經(jīng)T42 暫停后激活Q0.5，發(fā)出蜂鳴，提示完成洗衣工作，并自動開始排水。部分梯形圖對應(yīng)狀態(tài)如下圖8。8 梯形圖

12、運行（洗滌結(jié)束的放水以及蜂鳴）4 總結(jié)通過為期兩周的課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了有關(guān)PLC 方面的知識。在設(shè)計過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。本次課程設(shè)計所設(shè)計的全自動洗衣機基本符合設(shè)計要求，可以滿足它的工作過程，包括進(jìn)水、洗滌、排水和脫水等。在實現(xiàn)控制的過程中，各種采樣信息都通過控制中心進(jìn)行判斷、比較和選擇，再經(jīng)信息線路反饋給洗衣機的各控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)，決定洗衣機的工作狀態(tài)。程序在設(shè)計過程中，使用最多的是定時指令，通過定時指令可以實現(xiàn)全自動洗衣機的正反轉(zhuǎn)控制。通過PLC 中設(shè)置的串行端口，方便地與計算機進(jìn)行連接，組成測控系統(tǒng)，使系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行調(diào)整。通過此次課程設(shè)計，認(rèn)識到自己所掌握的知識十分有限，理論知識與動手能力都有所欠缺，今后還需努力。東北石油大學(xué)PLC 應(yīng)用訓(xùn)練成績評價表課程名稱PLC 應(yīng)用訓(xùn)練題目名稱全自動洗衣機設(shè)計學(xué)生姓名周晶雯學(xué)號140603140403指導(dǎo)教 師姓名白麗麗賈瑩職稱講師 講師序號評價項